HPMC (hidroksipropil metilceluloza) vrlo je učinkovit aditiv i naširoko se koristi u formuliranju premaza i boja. Jedna od njegovih glavnih funkcija je poboljšati kontrolu viskoznosti, što ne samo da poboljšava reologiju premaza i boja, već također poboljšava izvedbu konstrukcije i kvalitetu konačnog filma.
1. Osnovna svojstva HPMC
HPMC je neionski celulozni eter s dobrom topljivošću u vodi i organskom otapalu. Može se otopiti i formirati stabilnu koloidnu otopinu na različitim temperaturama i pH vrijednostima. Glavni mehanizam djelovanja HPMC-a je formiranje mrežne strukture kroz međumolekularne vodikove veze i van der Waalsove sile, čime utječe na reološka svojstva premaza ili boja. Viskoznost mu se mijenja s promjenama koncentracije, temperature, brzine smicanja i drugih čimbenika, zbog čega njegova primjena u premazima i bojama ima veliki prostor za prilagodbu.
2. Funkcija HPMC u premazima i bojama
Podešavanje viskoznosti: Glavna funkcija HPMC je podešavanje viskoznosti sustava. U premazima i bojama, viskoznost je važan parametar koji izravno utječe na konstrukciju, izravnavanje i učinak konačnog filma materijala. HPMC može precizno kontrolirati viskoznost premaza promjenom molekularne strukture ili koncentracije, osiguravajući stabilnost i operativnost premaza tijekom skladištenja, transporta i izgradnje.
Reološka kontrola: HPMC daje premazu ili boji dobra reološka svojstva, tako da održava visoku viskoznost kada je statična kako bi se spriječilo taloženje i može smanjiti viskoznost pod smicanjem, što olakšava nanošenje. Ova tiksotropija je ključna za građevinske performanse premaza i boja, posebno kod prskanja, četkanja ili valjanja, što pomaže u postizanju ravnomjernog i glatkog premaza.
Učinak protiv spuštanja: Kada se premazi ili boje nanose na okomite površine, često dolazi do spuštanja, odnosno, premaz teče pod djelovanjem gravitacije, što rezultira nejednakom debljinom filma i ravnomjernim tragovima tečenja. HPMC učinkovito suzbija pojavu popuštanja povećavajući viskoznost i tiksotropiju sustava, osiguravajući stabilnost premaza kada se nanosi na okomite površine.
Učinak protiv taloženja: Kod premaza s više pigmenata ili punila, pigmenti ili punila su skloni taloženju, što utječe na ujednačenost premaza. HPMC usporava brzinu taloženja čvrstih čestica povećanjem viskoznosti sustava. U isto vrijeme, održava svoje stanje suspenzije u boji interakcijom s česticama pigmenta, osiguravajući da je boja jednolika i postojana tijekom procesa izrade.
Poboljšajte stabilnost skladištenja: tijekom dugotrajnog skladištenja, boja je sklona raslojavanju, koagulaciji ili taloženju. Dodavanje HPMC-a može učinkovito poboljšati stabilnost boje pri skladištenju, održati ujednačenost i viskoznost boje, čime se produljuje njen vijek trajanja i izbjegava degradacija kvalitete proizvoda uzrokovana nepravilnim skladištenjem.
3. Čimbenici koji utječu na kontrolu viskoznosti HPMC-om
Koncentracija: Koncentracija HPMC-a izravan je faktor koji utječe na viskoznost boje ili boje. Kako koncentracija HPMC raste, viskoznost sustava će se značajno povećati. Za premaze koji zahtijevaju veću viskoznost, odgovarajućim povećanjem količine HPMC-a može se postići idealna razina viskoznosti. Međutim, previsoka koncentracija također može uzrokovati da sustav bude previše viskozan i utjecati na performanse konstrukcije. Stoga je potrebno točno kontrolirati količinu dodanog HPMC-a prema specifičnom scenariju primjene i zahtjevima konstrukcije.
Molekulska težina: Molekulska težina HPMC-a također je važan faktor koji utječe na viskoznost. HPMC s velikom molekularnom težinom stvara gušću mrežnu strukturu u otopini, što može značajno povećati viskoznost premaza; dok HPMC s niskom molekularnom težinom pokazuje nižu viskoznost. Odabirom HPMC-a s različitim molekularnim težinama, viskoznost premaza ili boje može se prilagoditi kako bi zadovoljila različite konstrukcijske zahtjeve.
Temperatura: Viskoznost HPMC-a opada s povećanjem temperature. Stoga, kada se gradi u okolini visoke temperature, potrebno je odabrati HPMC varijante s boljom otpornošću na visoke temperature ili odgovarajuće povećati njegovu dozu kako bi se osigurala izvedba konstrukcije i kvaliteta filma premaza u uvjetima visoke temperature.
pH vrijednost: HPMC je stabilan u širokom pH rasponu, ali će ekstremni kiseli i alkalni uvjeti utjecati na njegovu stabilnost viskoznosti. U jakom kiselom ili alkalnom okruženju, HPMC se može razgraditi ili otkazati, što rezultira smanjenjem viskoznosti. Stoga, pri izradi formule, osigurajte da je pH vrijednost sustava umjerena kako bi se održao učinak kontrole viskoznosti HPMC-a.
Brzina smicanja: HPMC je zgušnjivač koji se razrjeđuje smicanjem, odnosno njegova će se viskoznost značajno smanjiti pri visokim brzinama smicanja. Ovo je svojstvo vrlo važno u procesu izrade premaza jer je prilikom četkanja, valjanja ili prskanja premaz izložen velikoj posmičnoj sili, a HPMC može poboljšati izvedbu konstrukcije smanjenjem viskoznosti. Nakon što je konstrukcija završena, posmična sila nestaje, a HPMC može obnoviti viskoznost premaza kako bi se osigurala ujednačenost i debljina filma premaza.
4. Primjena HPMC u različitim sustavima premaza
Premazi na bazi vode: HPMC se široko koristi u premazima na bazi vode. Ne samo da se može koristiti kao zgušnjivač, već i kao pomoćno sredstvo za stvaranje filma i stabilizator. U sustavima na bazi vode, HPMC može učinkovito povećati viskoznost premaza, poboljšati njegovu reologiju i izravnavanje te spriječiti taloženje i spuštanje. U isto vrijeme, također može poboljšati vodootpornost i otpornost na trljanje premaznog filma i produžiti životni vijek premaza.
Premazi na bazi otapala: Iako se HPMC relativno manje koristi u premazima na bazi otapala, još uvijek se može koristiti kao zgušnjivač i pomoć za izravnavanje. Posebno u premazima s nisko hlapljivim organskim spojevima (VOC), HPMC može pružiti potrebnu kontrolu viskoznosti i reološko podešavanje, čime se smanjuje upotreba otapala i ispunjavaju zahtjevi zaštite okoliša.
Premazi u prahu: u premazima u prahu HPMC se može koristiti kao vezivo i zgušnjivač za poboljšanje fluidnosti i svojstva stvaranja filma povećanjem viskoznosti praha. HPMC može osigurati da praškasti premaz nije lako letjeti tijekom procesa izgradnje, dok poboljšava ujednačenost i gustoću filma premaza.
HPMC svojim jedinstvenim fizičkim i kemijskim svojstvima postiže izvrsnu kontrolu viskoznosti u premazima i bojama. Ne samo da može točno prilagoditi viskoznost sustava, već i poboljšati reologiju premaza, poboljšati svojstva protiv spuštanja i taloženja, te poboljšati stabilnost pri skladištenju. U skladu s različitim sustavima premaza i konstrukcijskim zahtjevima, podešavanjem koncentracije, molekularne težine, temperature, pH vrijednosti i drugih čimbenika HPMC-a, viskoznost se može fino kontrolirati, čime se poboljšava konstrukcija premaza i konačna kvaliteta premaza.
Vrijeme objave: 14. rujna 2024